நீங்கள் இயற்பியல் அல்லது கணிதம் படித்திருக்காவிட்டாலும் இதைப் புரிந்துகொள்ள முடியும், ஆனால் இது சற்று எளிமையானதாகவும் ஆரம்பநிலையாளர்களுக்கு ஏற்றதாகவும் உள்ளது. நீங்கள் CMOS பற்றி மேலும் தெரிந்துகொள்ள விரும்பினால், இந்த இதழின் உள்ளடக்கத்தைப் படிக்க வேண்டும், ஏனெனில் செயல்முறை ஓட்டத்தைப் (அதாவது, டையோடின் உற்பத்தி செயல்முறை) புரிந்துகொண்ட பிறகுதான், பின்வரும் உள்ளடக்கத்தைத் தொடர்ந்து புரிந்துகொள்ள முடியும். எனவே, இந்த இதழில் வார்ப்பு நிறுவனத்தில் இந்த CMOS எவ்வாறு உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது என்பதைப் பற்றி அறிந்துகொள்வோம் (மேம்படாத செயல்முறையை உதாரணமாக எடுத்துக்கொண்டால், மேம்பட்ட செயல்முறையின் CMOS ஆனது அமைப்பு மற்றும் உற்பத்தி கொள்கையில் வேறுபட்டது).
முதலில், ஃபவுண்டரி சப்ளையரிடமிருந்து பெறும் வேஃபர்கள் (சிலிக்கான் வேஃபர்வழங்குநர்) ஒவ்வொன்றாக, 200 மிமீ ஆரத்துடன் (8-அங்குலம்தொழிற்சாலை) அல்லது 300 மிமீ (12-அங்குலம்(தொழிற்சாலை). கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, இது உண்மையில் ஒரு பெரிய கேக்கைப் போன்றது, இதை நாம் அடிமூலக்கூறு என்று அழைக்கிறோம்.
இருப்பினும், இதை இந்த வழியில் பார்ப்பது நமக்கு வசதியாக இல்லை. நாம் கீழிருந்து மேலாகப் பார்த்து, குறுக்குவெட்டுத் தோற்றத்தைக் காண்கிறோம், அதுவே பின்வரும் படமாக அமைகிறது.
அடுத்து, CMOS மாதிரி எவ்வாறு தோன்றுகிறது என்று பார்ப்போம். உண்மையான செயல்முறைக்கு ஆயிரக்கணக்கான படிகள் தேவைப்படுவதால், மிக எளிமையான 8-அங்குல வேஃபரின் முக்கியப் படிகளைப் பற்றி இங்கு நான் பேசுவேன்.
கிணறு மற்றும் தலைகீழ் அடுக்கை உருவாக்குதல்:
அதாவது, அயனிப் பதியவைப்பு (இனிமேல் imp எனக் குறிப்பிடப்படும்) மூலம் கிணறு அடி மூலக்கூறில் பதியவைக்கப்படுகிறது. நீங்கள் NMOS தயாரிக்க விரும்பினால், P-வகை கிணறுகளைப் பதியவைக்க வேண்டும். நீங்கள் PMOS தயாரிக்க விரும்பினால், N-வகை கிணறுகளைப் பதியவைக்க வேண்டும். உங்கள் வசதிக்காக, NMOS-ஐ உதாரணமாக எடுத்துக்கொள்வோம். அயனிப் பதியவைப்பு இயந்திரம், பதியவைக்கப்பட வேண்டிய P-வகைத் தனிமங்களை ஒரு குறிப்பிட்ட ஆழத்திற்கு அடி மூலக்கூறில் பதியவைக்கிறது, பின்னர் இந்த அயனிகளைச் செயல்படுத்தி அவற்றைச் சுற்றிலும் பரவச் செய்வதற்காக உலைக்குழாயில் அதிக வெப்பநிலையில் சூடுபடுத்துகிறது. இதன் மூலம் கிணற்றின் உற்பத்தி நிறைவடைகிறது. உற்பத்தி முடிந்த பிறகு இது இப்படித்தான் காட்சியளிக்கும்.
கிணற்றை உருவாக்கிய பிறகு, சேனல் மின்னோட்டம் மற்றும் வரம்பு மின்னழுத்தத்தின் அளவைக் கட்டுப்படுத்தும் நோக்கத்துடன் மற்ற அயனி பதியவைப்பு படிகள் உள்ளன. இதை அனைவரும் தலைகீழ் அடுக்கு என்று அழைக்கலாம். நீங்கள் NMOS உருவாக்க விரும்பினால், தலைகீழ் அடுக்கில் P-வகை அயனிகள் பதியவைக்கப்படுகின்றன, மேலும் நீங்கள் PMOS உருவாக்க விரும்பினால், தலைகீழ் அடுக்கில் N-வகை அயனிகள் பதியவைக்கப்படுகின்றன. பதியவைப்பிற்குப் பிறகு, இது பின்வரும் மாதிரியாகும்.
ஆற்றல், கோணம், அயனிப் பதியவைப்பின் போது அயனிச் செறிவு போன்ற பல உள்ளடக்கங்கள் இந்த இதழில் சேர்க்கப்படவில்லை. அந்த விஷயங்கள் உங்களுக்குத் தெரிந்திருந்தால், நீங்கள் ஒரு உள்வட்டார நிபுணராக இருக்க வேண்டும் என்றும், அவற்றைக் கற்றுக்கொள்ள உங்களுக்கு ஒரு வழி இருக்க வேண்டும் என்றும் நான் நம்புகிறேன்.
SiO2 தயாரித்தல்:
சிலிக்கான் டை ஆக்சைடு (SiO2, இனிமேல் ஆக்சைடு எனக் குறிப்பிடப்படும்) பின்னர் தயாரிக்கப்படும். CMOS உற்பத்திச் செயல்பாட்டில், ஆக்சைடைத் தயாரிக்கப் பல வழிகள் உள்ளன. இங்கே, SiO2 கேட்டின் கீழ் பயன்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் அதன் தடிமன் த்ரெஷோல்ட் மின்னழுத்தத்தின் அளவு மற்றும் சேனல் மின்னோட்டத்தின் அளவை நேரடியாகப் பாதிக்கிறது. எனவே, பெரும்பாலான ஃபவுண்டரிகள் இந்தக் கட்டத்தில் மிக உயர்ந்த தரம், மிகவும் துல்லியமான தடிமன் கட்டுப்பாடு மற்றும் சிறந்த சீரான தன்மையைக் கொண்ட உலைக்குழாய் ஆக்சிஜனேற்ற முறையைத் தேர்ந்தெடுக்கின்றன. உண்மையில், இது மிகவும் எளிமையானது, அதாவது, ஆக்சிஜன் உள்ள ஒரு உலைக்குழாயில், ஆக்சிஜனும் சிலிக்கானும் வேதியியல் ரீதியாக வினைபுரிந்து SiO2-ஐ உருவாக்க உயர் வெப்பநிலை பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த வழியில், கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, Si-இன் மேற்பரப்பில் SiO2-இன் ஒரு மெல்லிய அடுக்கு உருவாக்கப்படுகிறது.
நிச்சயமாக, எத்தனை டிகிரி தேவை, எவ்வளவு ஆக்சிஜன் செறிவு தேவை, அதிக வெப்பநிலை எவ்வளவு நேரம் தேவை என்பது போன்ற பல குறிப்பிட்ட தகவல்களும் இதில் உள்ளன. நாம் இப்போது இவற்றைக் கருத்தில் கொள்ளவில்லை, ஏனெனில் அவை மிகவும் குறிப்பிட்டவை.
கேட் எண்ட் பாலியின் உருவாக்கம்:
ஆனால் இது இன்னும் முடியவில்லை. SiO2 என்பது ஒரு நூலுக்குச் சமமானது, மேலும் உண்மையான கேட் (பாலி) இன்னும் தொடங்கவில்லை. எனவே நமது அடுத்த கட்டம், SiO2-வின் மீது பாலிசிலிக்கானின் ஒரு அடுக்கைப் பூசுவதாகும் (பாலிசிலிக்கானும் ஒரு ஒற்றை சிலிக்கான் தனிமத்தால் ஆனது, ஆனால் அதன் படிக அமைப்பு வேறுபட்டது. அடிமூலக்கூறு ஏன் ஒற்றைப் படிக சிலிக்கானையும், கேட் ஏன் பாலிசிலிக்கானையும் பயன்படுத்துகிறது என்று என்னிடம் கேட்காதீர்கள். செமிகண்டக்டர் ஃபிசிக்ஸ் என்ற ஒரு புத்தகம் உள்ளது. நீங்கள் அதைப் பற்றித் தெரிந்துகொள்ளலாம். அது சங்கடமாக இருக்கிறது~). CMOS-இல் பாலியும் ஒரு மிக முக்கியமான இணைப்பு, ஆனால் பாலியின் கூறு சிலிக்கான் (Si) ஆகும், மேலும் SiO2-ஐ வளர்ப்பதைப் போல சிலிக்கான் அடிமூலக்கூறுடன் நேரடி வினை மூலம் அதை உருவாக்க முடியாது. இதற்கு புகழ்பெற்ற CVD (கெமிக்கல் வேப்பர் டெபாசிஷன்) தேவைப்படுகிறது, இது வெற்றிடத்தில் வேதியியல் ரீதியாக வினைபுரிந்து, உருவாக்கப்பட்ட பொருளை வேஃபரில் படிய வைப்பதாகும். இந்த எடுத்துக்காட்டில், உருவாக்கப்பட்ட பொருள் பாலிசிலிக்கான் ஆகும், பின்னர் அது வேஃபரில் படிய வைக்கப்படுகிறது (இங்கே நான் ஒன்றைச் சொல்ல வேண்டும், பாலி ஒரு உலைக்குழாயில் CVD மூலம் உருவாக்கப்படுகிறது, எனவே பாலியின் உருவாக்கம் ஒரு தூய CVD இயந்திரத்தால் செய்யப்படுவதில்லை).
ஆனால், இந்த முறையில் உருவாகும் பாலிசிலிக்கான், முழு வேஃபரிலும் வீழ்படிவாகும், மேலும் வீழ்படிவுக்குப் பிறகு அது இவ்வாறு காட்சியளிக்கும்.
பாலி மற்றும் SiO2 வெளிப்பாடு:
இந்தக் கட்டத்தில், மேலே பாலி, கீழே SiO2, மற்றும் அடியில் அடிமூலக்கூறுடன், நாம் விரும்பும் செங்குத்து அமைப்பு உண்மையில் உருவாகியுள்ளது. ஆனால் இப்போது முழு வேஃபரும் இப்படித்தான் இருக்கிறது, மேலும் ஒரு குறிப்பிட்ட இடத்தை மட்டும் "குழாய்" அமைப்பாக மாற்றினால் போதும். எனவே, இந்த முழு செயல்முறையிலேயே மிகவும் முக்கியமான படி இதுதான் - வெளிப்பாடு.
முதலில் வேஃபரின் மேற்பரப்பில் போட்டோரெசிஸ்ட் படலத்தைப் பூசுகிறோம், அதன் பிறகு அது இப்படி ஆகிறது.
பின்னர், வரையறுக்கப்பட்ட முகமூடியை (மின்சுற்று வடிவம் முகமூடியில் வரையறுக்கப்பட்டுள்ளது) அதன் மீது வைத்து, இறுதியாக ஒரு குறிப்பிட்ட அலைநீளத்தின் ஒளியால் அதை ஒளியூட்டவும். ஒளியூட்டப்பட்ட பகுதியில் போட்டோரெசிஸ்ட் செயல்படத் தொடங்கும். முகமூடியால் தடுக்கப்பட்ட பகுதி ஒளி மூலத்தால் ஒளியூட்டப்படாததால், இந்த போட்டோரெசிஸ்ட் துண்டு செயல்படாது.
செயல்படுத்தப்பட்ட போட்டோரெசிஸ்ட்டை ஒரு குறிப்பிட்ட இரசாயன திரவத்தால் மிக எளிதாகக் கழுவி அகற்ற முடியும், ஆனால் செயல்படுத்தப்படாத போட்டோரெசிஸ்ட்டைக் கழுவி அகற்ற முடியாது. எனவே, கதிர்வீச்சுக்குப் பிறகு, செயல்படுத்தப்பட்ட போட்டோரெசிஸ்ட்டைக் கழுவி அகற்ற ஒரு குறிப்பிட்ட திரவம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இறுதியாக, பாலி மற்றும் SiO2 தக்கவைக்கப்பட வேண்டிய இடங்களில் போட்டோரெசிஸ்ட்டை விட்டுவிட்டு, தக்கவைக்கத் தேவையில்லாத இடங்களில் அதை அகற்றி, இந்த நிலை ஏற்படுகிறது.
பதிவிட்ட நேரம்: ஆகஸ்ட் 23, 2024